桥面铺装是一种特殊的桥面结构，它起着保护桥梁和承担桥面功能的作用。合理的铺装结构和铺装厚度对于延长桥面铺装的使用寿命和提高铺装层行驶质量至关重要。近年来，随着高速公路事业的蓬勃发展，车辆荷载对桥面的使用性能及结构性能要求更加严格，因此沿用一般的桥面设计方法已不能合理的满足桥面铺装层的受力要求。本文采用三维有限元法，针对不同的桥梁结构型式建立混凝土桥梁模型，保留桥梁的力学特征，着重研究桥梁结构中桥面铺装层的受力特征，为桥面铺装层体系设计和施工提供理论依据。具体的研究内容如下：(1)通过对桥面铺装破坏的现场调研，初步分析了桥面铺装层的破坏机理及关键影响因素，总结了高速公路桥面铺装层破坏主要为：铺装层沿纵向剪切破坏、混凝土桥面铺装层横向开裂、铺装层的局部非均匀受力破坏。(2)简要阐述了有限元的基本知识及ABAQUS软件数值模拟的相关内容，从静、动力学的角度分别分析了桥面铺装层的最不利荷载的位置，研究发现动力学分析结果与静力学分析结果几乎重合。(3)针对变截面连续箱梁的桥面铺装层的受力进行研究，考虑水平荷载、超载、铺装层厚度、弹性模量四种因素对桥面铺装层的力学响应，分析发现水平荷载对铺装层的纵向最大拉应力有一定的影响，随着水平荷载的增大其纵向最大拉应力也增大。铺装层的各力学指标也随着超载幅度的增加呈线性增长。较薄的铺装层能够显著降低粘结层面的最大剪应力水平，而较厚的铺装层则能一定程度上减小铺装层的纵向最大拉应力。铺装层弹性模量的增大将显著增加铺装层内的拉应力水平。(4)针对连续T梁的桥面铺装层的受力进行研究，考虑水平荷载、超载、铺装层厚度、弹性模量四种因素对桥面铺装层的力学响应，得出连续T梁的铺装层的纵向最大拉应力随着铺装层厚度的增大而减小，随着水平荷载系数的增大，其纵向、横向最大拉应力和粘结层的最大剪应力均增大，铺装层的各力学指标随着弹性模量和超载的增大呈近似线性增大。(5)针对简支T梁的铺装层的受力进行研究，仅考虑水平荷载、铺装层厚度对桥面铺装的力学响应，得出简支T梁铺装层的纵向和横向最大拉应力以及粘结层的最大剪应力均随着铺装层厚度增加而减少，随着水平荷载系数增大而增大。并与连续T梁混凝土铺装层进行对比分析，得出由于连续梁的整体效应，会在桥墩附近处产生负弯矩，使得相同荷载下跨的正弯矩和挠度均有所下降，而由于简支梁的截面不连续，桥墩处截面发生较大的转动，使得桥墩处铺装层的拉应力显著增加。(6)分析温度荷载作用下连续和简支T型梁结构下铺装层的力学响应，得出，铺装层的厚度的增加并不能很大程度上影响桥面铺装层的拉应力，合理的铺装层厚度能够有效的减低自身拉应力水平，而减小铺装层与桥梁结构的胀缩系数差异能够减低由温度荷载引起的铺装层的应力水平。